HPE Primera的ASIC混合運算架構。(圖片來源/HPE)

相較於其他類型的儲存輔助處理器架構,採用控制器端架構,也就是將輔助處理器直接內嵌於控制器主機板的產品,數量相對不多,不過都是重量級廠商的旗艦產品,其中最典型的代表,便是HPE 3PAR StoreServ系列儲存陣列中,內嵌於控制器的專屬ASIC晶片。

HPE 3PAR的ASIC加速應用

自2002年發表首款InServ系列儲存陣列產品以來,3PAR一直堅持通用處理器+ASIC的混合架構,兩種晶片各司其職,通用處理器負責系統控制,專屬ASIC晶片負責執行RAID 5、RAID 6,控制器互連與快取I/O處理,以及Thin Provisioning、Zero區塊檢測等功能,對這類固定運算作業來說,基於專用硬體線路的ASIC,比起通用處理器有著先天的性能優勢。

後來當3PAR於2010年併入HPE後,在新的HPE 3PAR品牌下,改款後的StoreServ系列產品線,也繼承了原有的3PAR InServ系列的ASIC核心架構,並進一步擴展了功能。

HPE於2015年中發布3PAR OS 作業系統的3.2.1 MU2版,開始提供搭配專屬第4代ASIC晶片的重複資料刪除功能Thin Deduplication,以及基於這項功能的Thin Clones複製,可幫助卸載處理器的負擔。後來改款的HPE 3PAR StoreServ產品線,也一直延續了這樣的架構,並將ASIC晶片升級到第5代。

到了HPE於2019年中發表的3PAR系列接班人——Primera系列,也沿用了通用處理器+ASIC架構,以及ASIC卸載處理的機制,ASIC也升級為最新的第6代,也讓這個產品家族的傳統延續至今。

富士通與Dell EMC的硬體加速

除了HPE的3PAR與Primera系列外,富士通在新一代的旗艦儲存陣列DX8900 S4上,也引進了搭配控制器的SAE儲存加速引擎(Storage Acceleration Engine),可利用SAE的SAE晶片,來卸載Inline即時壓縮作業。

DX8900 S4的每組控制器,除了本身內含的SAE晶片外,也能透過DMA通道連結其他控制器的SAE晶片,藉此同時動用多組控制器的SAE晶片,來共同處理壓縮/解壓縮作業,提高整體效能。

另一個採用控制器端輔助處理器架構的重要儲存產品,便是Dell EMC新推出的PowerStore系列。每組控制器主機板上,都搭載了1顆Intel的QAT晶片(QuickAssist Technology),可以卸載壓縮等資料縮減運算,從而提供了不會損及I/O效能的資料縮減應用,可保證4:1的資料縮減率,同時在啟用壓縮與重複資料刪除時,也不會影響到PowerStore的效能輸出表現。

HPE Primera的ASIC混合運算架構

Primera儲存陣列的每組控制器,都含有1或2顆Intel Xeon Skylake處理器,搭配1或4顆ASIC晶片,其中ASIC晶片承擔了RAID計算、節點間互連與快取I/O、Thin Provisioning、Zero區塊檢測,以及Thin Deduplication重複資料刪除與Thin Clones複製等運算功能。(圖片來源/HPE)


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